Dalam bidang di kawasan pedesaan Inggeris, sumber minyak ikan yang baru berkembang. Penyelidikan Rothamsted di Hertfordshire, UK, baru-baru ini memulakan percubaan lapangan rami camelina ( Camelina sativa ) tumbuhan diubah suai secara genetik untuk menghasilkan rantai panjang omega-3 asid lemak-komponen utama "minyak ikan."
Kandungan Terkait
- Apa yang Akan Mengandaikan Orang Yang Makanan Moden yang diubahsuai Adakah Baik?
- Makanan, Makanan yang Diubah
Percubaan lapangan mendapat kelulusan pada April dari Jabatan Alam Sekitar, Makanan, dan Hal Ehwal Luar Negeri (DEFRA), badan pentadbiran UK yang mengawal tanaman diubahsuai secara genetik, dan penyelidik akan menuai tanaman pertama mereka bulan ini atau seterusnya. Untuk UK, ini adalah langkah besar; sebenarnya, ini percubaan pertama seumpamanya. DEFRA hanya meluluskan lima tumbuhan diubah suai secara genetik (GM) untuk ujian lapangan, dan ini adalah yang pertama dengan nilai nutrien yang dipertingkatkan.
Walaupun sesetengah orang berwaspada terhadap organisma yang diubahsuai secara genetik yang membuatnya menjadi makanan manusia, yang lain melihatnya sebagai sebahagian daripada trend dalam menggunakan tumbuhan GM untuk menjadikan makanan dan produk ubat-ubatan yang kaya dengan nutrien lebih lestari. Dalam kes ini, camelina GM boleh membuat penternakan ikan lebih mampan dan ikan lebih berkhasiat.
Lihat, ikan sebenarnya tidak membuat minyak ikan. Apa yang kita sebut minyak ikan adalah rantaian panjang asid lemak tak tepu omega-3. Asid Eicosapentaenoic (EPA) dan asid docosahexaenoic (DHA) adalah dua asid lemak paling penting untuk diet manusia dan dikaitkan dengan fungsi otak yang sihat dan mengurangkan keradangan (walaupun belum diketahui sama ada manfaat ini membawa kepada hati yang lebih sihat, ). Alga dan kulat secara semulajadi menghasilkan rantai panjang ini, dan ikan memakan mikrob atau organisma yang lebih kecil yang memakan mikrob.
Di lautan, minyak membuat rantai makanan mereka menjadi ikan yang lebih besar. Jadi ikan liar akan mempunyai minyak ikan, terkumpul dari makanan yang dimakannya.
Di ladang ikan, bagaimanapun, ia adalah cerita yang berbeza. "Masalah besar ialah pertanian ikan bergantung kepada minyak ikan ini sebagai masukan, " kata Jonathan Napier, ilmuwan utama dalam percubaan Rothamsted.
Tanpa kekayaan sumber makanan kaya minyak di lautan, seekor ikan ternak "tidak akan tumbuh seperti ikan yang nyata atau merasa seperti ikan yang sebenar. Ia tidak akan mempunyai asid lemak yang betul dalam minyaknya, "kata Colin Lazarus, ahli biologi di University of Bristol di UK yang tidak bergabung dengan percubaan semasa. Tanpa minyak, ikan ternakan juga kurang berkhasiat, kerana mereka tidak mempunyai asid lemak omega-3.
Alga dan populasi fugal adalah kemas dan sukar untuk mengekalkan secara besar-besaran, malangnya, tempat paling mudah untuk mendapatkan minyak ikan adalah dari ikan lain. Kira-kira satu juta tan minyak ikan dituai setiap tahun dari lautan, dan kira-kira 80 peratus daripadanya pergi ke ladang-ladang ikan dan dicampur dengan makanan ladang.
Sekiranya kelihatan agak tidak masuk akal untuk menuai ikan dari lautan untuk memberi makan minyak ikan kepada ikan ternakan, anda betul. Apabila populasi ikan liar merosot, semakin banyak ikan yang dimakan di seluruh dunia datang dari ladang. Tetapi untuk ikan itu menjadi berkhasiat, ia memerlukan ikan liar.
Ladang ikan di Norway. (Dermawan dari pengguna Flickr Yodod) Bagaimanakah pengurus sumber boleh menghentikan gaya mengalahkan diri ini? Jawapannya, sesetengah ahli sains berfikir, terletak dalam bidang pertanian.
Pertanian memerlukan sumber yang cukup asas-cahaya matahari, air, dan baja-dan sudah mempunyai infrastruktur untuk menghasilkan minyak seperti minyak bunga matahari dan minyak kanola. Jadi kenapa bukan tumbuhan jurutera genetik untuk menghasilkan minyak ikan?
"Pengubahsuaian genetik dapat memberikan laluan yang lebih lestari untuk menanam ikan untuk penggunaan manusia kerana menaikkan lautan, mengambil semua ikan di laut untuk mengisar massa untuk mendapatkan minyak ikan untuk menumbuhkan ikan di penangkaran bukanlah mampan senaman, "kata Lazarus.
Tetapi bagaimana seseorang membuat tumbuhan yang membuat minyak ikan? Mendapatkan tumbuhan untuk membuat asid lemak omega-3 hanya sekadar memotong dan menyaring semua gen yang betul dari alga ke dalam tumbuhan, Lazarus menjelaskan. Untuk menghasilkan asid lemak yang dikehendaki, anda perlu mengetahui gen yang menghasilkan asid dengan bilangan karbon dan ikatan kimia yang betul di semua tempat yang betul.
"Sekiranya anda mempunyai gen yang betul, maka tumbuhan akan dengan senang hati melakukannya untuk anda, " kata Lazarus. Sebagai contoh, pada tahun 2004, makmal Lazarus memotong dan menyisipkan gen alga menjadi Arabidopsis, tumbuhan berbunga kecil yang sering digunakan dalam ujian untuk melihat reaksi biologi. Setelah ia disambung bersama, seluruh tumbuhan menghasilkan kadar asid lemak omega-3 dan omega-6 yang rendah.
Pasukan di Rothamsted telah menghabiskan dekad yang lalu untuk membina kilang minyak ikan tumbuhan yang lebih cekap. "Ia agak seperti cuba mencari semua bahagian untuk membuat peranti anda dan kemudian apabila anda mempunyai semua bahagian maka anda boleh memasangnya, " kata Napier.
Tumbuh-tumbuhan camelina dibuat untuk kapal yang ideal, berdasarkan kitar hayat mereka yang cepat dan untuk fakta bahawa mereka tidak biasanya menyebarkan hibrid atau membiak dengan tumbuhan tanaman canola yang sama-yang bermaksud bahawa gen yang direkabentuk ke camelina kurang berkemungkinan menjejaskan populasi tumbuhan liar secara genetik. Mereka telah berjaya mengubah suai tumbuhan camelina mereka secara genetik untuk mengandungi tujuh gen dari alga, jadi mereka mungkin menghasilkan tahap tinggi EPA dan DHA.
Gen alga ini juga memerlukan beberapa pengubahsuaian untuk menjadikannya serasi dengan tumbuhan. Ini kerana apabila gen ditranskripsikan dalam sel, sesetengah organisma mempunyai keistimewaan tertentu semasa membaca kod genetik. Oleh itu penyelidik mengagak gen untuk mengandungi blok bangunan genetik yang disukai oleh camelina, dan bukannya yang disukai oleh alga.
"Ia hampir menyerupai bahasa untuk menjadikannya lebih baik dalam tuan rumah, " kata Napier. Ini menjadikan pengeluaran omega-3 di kilang lebih cekap, menghasilkan lebih banyak asid lemak. Kemudian, menggunakan gen promoter khas, para penyelidik dapat memfokuskan pengeluaran asid lemak dalam benih tumbuhan, membuat penuaian lebih mudah
Berkembang di rumah hijau, tumbuhan camelina menghasilkan benih yang mengandungi 25 peratus omega-3 minyak (12 peratus EPA dan 14 peratus DHA) dan 75 peratus minyak sayur biasa. Kerana ladang ikan sering mencampurkan minyak sayuran ke dalam makanan mereka bersama-sama dengan minyak ikan untuk mengurangkan kos, itu kombinasi yang berguna. Penyelidik di Universiti Stirling sedang menguji makanan dari rumah hijau Rothamsted di ladang ikan.
Langkah logik seterusnya adalah untuk menguji bagaimana tanaman menanam apabila ditanam di lapangan dan bukannya rumah hijau. Tahun ini, percubaan lapangan termasuk kira-kira 1000 tumbuhan dalam plot 100 meter persegi, dan, jika semua berjalan lancar, tahun depan mereka akan menggandakan jumlah.
Camelina sativa dan tanaman biji benih lain boleh memberi minyak ikan kepada ladang aqua masa depan. (Hormat dari USDA) Perbicaraan akan dijalankan setiap musim yang semakin meningkat hingga tahun 2017. Kejayaan akan menjadi tumbuhan yang tumbuh dengan cara yang sama di luar seperti di rumah hijau-dan menghasilkan jumlah omega-3 yang sama.
Sekiranya semuanya berjalan lancar, tumbuhan boleh menghasilkan asid lemak omega-3 untuk kegunaan ladang ikan arus perdana dalam tempoh sepuluh tahun akan datang. Tumbuh-tumbuhan itu juga boleh menjadi sumber suplemen pemakanan manusia-industri yang berkembang pesat walaupun sains mengenai keberkesanannya masih belum sepenuhnya.
Yang berkata, jelas tidak semua orang melihat mata ke atas kejuruteraan genetik. Ada yang takut tanaman boleh datang dengan risiko kesihatan atau alahan yang belum ditemui. Dan yang lain merasakan ia tidak benar-benar menyelesaikan isu-isu kelestarian akuakultur.
"Ini hanya akan menggantikan satu masalah, penggunaan lebih banyak stok ikan untuk memberi makan ikan, dengan permintaan tambahan bagi tanah untuk memberi makanan kepada haiwan, bukannya untuk makanan manusia, " kata Helena Paul, pengarah kumpulan GM Freeze, kepada The Guardian pada bulan Januari apabila rancangan untuk percubaan pertama kali diumumkan.
Kumpulan Rothamsted pastinya bukan satu-satunya yang bekerja pada tanaman yang boleh menghasilkan omega-3s. Satu pasukan di Australia adalah camelina kejuruteraan dan tumbuhan canola untuk menghasilkan asid lemak omega-3. Di AS, Monsanto telah membangunkan tumbuhan kacang soya yang menghasilkan omega-3 yang dipanggil asid stearidonic. Kumpulan lain melihat tanaman biji rami dan tanaman sawi India sebagai tuan rumah yang berpotensi.
Apa lagi, teknologi genetik agak fleksibel. Di luar minyak ikan, ia boleh digunakan untuk membuat minyak dan produk pemakanan lain, penyelidik membuat spekulasi. Menggunakan tumbuhan untuk menghasilkan sesuatu seperti farmaseutikal dan juga vaksin oral bahkan mungkin.
"Jika anda boleh mendapatkan tumbuhan untuk menghasilkan antigen yang menghasilkan vaksin, anda mungkin lebih mudah untuk mengangkut tumbuhan atau produk tumbuhan untuk orang hanya makan, " kata Lazarus.
Gambar: Tanaman yang penuh dengan vaksin campak. Sudah tentu, perkembangan sedemikian jauh dan memerlukan pengujian lapangan klinikal dan persekitaran yang luas sebelum menjadi sesuatu yang dekat dengan realiti.
Tetapi kepada penyelidik, potensi itu memikat. Langkah pertama yang penting? Penuaian yang banyak apabila penyelidik Rothamsted memilih biji minyak ikan mereka.
